Unul dintre cele mai înfricoșătoare lucruri despre cancer este modul în care acesta se răspândește, celulele canceroase fiind eliberate și răspândindu-se în tot corpul, aterizând în alte organe și începând să crească acolo. Procesul, cunoscut sub numele de metastaze, este adesea o condamnare la moarte, punctul în care cele mai bune tehnici de combatere a cancerului devin ineficiente. Dar este dificil de urmat; ne lipsește un mijloc de a imagina sisteme întregi la detaliile necesare pentru a observa câteva celule evazive metastazante.
În acest scop, oamenii de știință de la Facultatea de Medicină a Universității din Tokyo au dezvoltat o metodă de imagistică, publicată în revista Cell Reports, care arată metastaza în timp real, la nivelul celulelor individuale. Tehnica se bazează pe celulele canceroase modificate care strălucesc și un cocktail chimic care transformă organele transparente, făcând semnalele fluorescente emise de celulele modificate mai ușor de văzut. Acest lucru, la rândul său, poate oferi o viziune mai cuprinzătoare și o mai bună înțelegere a metastazelor pe care cercetătorii le-ar putea folosi pentru a dezvolta medicamente mai bune.
„Una dintre dificultățile în analiza metastazei cancerului este că se răspândește oriunde în corp”, spune Hiroki Ueda, profesor de farmacologie care a lucrat la studiu. „Merge la creier, pancreas sau rinichi. Pentru a înțelege întreaga imagine a metastazelor, analiza întregului corp cu rezoluție înaltă ... este destul de importantă. "
Pe măsură ce cancerul metastazează, oricare dintre celulele care plutesc în jurul sistemului poate deveni o creștere. Și este important să le prinzi pe toate. La fel ca bacteriile care dezvoltă rezistență la antibiotice, tratarea cancerului cu chimioterapie poate lăsa în urmă celule sau colonii izolate, iar acestea sunt susceptibile să devină cetăți rezistente la medicamente. Vizibilitatea procesului în cercetare i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă ce tipuri de celule canceroase pot forma ceea ce numesc „avanposturi maligne” și ar putea ajuta la proiectarea medicamentelor specifice pentru combaterea lor.
Mouse-ul de control este în stânga, iar mouse-ul transparent, ale cărui organe au fost făcute vizibile printr-o clătire chimică, este în dreapta. (Kubota și colab.) Curățarea țesuturilor - procesul de a face celulele mai translucide - a fost inventat în urmă cu un secol și a fost folosit în imagini pentru cercetarea cancerului, infecții bacteriene și boli autoimune de mai bine de un deceniu. Ueda, colaboratorul său Kohei Miyazono și echipa lor au dezvoltat un cocktail chimic diferit, în două etape, care îmbunătățește detaliile față de vechea metodă. Pentru a ușura imaginea organelor, cercetătorii au avut nevoie de lumină pentru a curge direct prin țesut, fără a se refracta prea mult datorită densităților tisulare diferite. Prima etapă reduce lipidele, care refractă foarte mult lumina, iar a doua etapă mărește refracția în mediul organelor, pentru a o potrivi mai bine cu organul, permițând luminii să treacă curat. Procesul are ca rezultat o vizualizare suficient de clară încât cercetătorii pot vedea celulele canceroase individuale.
Pentru a testa metoda, Ueda și Miyazono au injectat celule canceroase la șoareci și le-au eutanasiat în diferite etape. Detaliile datorate curățării le-au permis să vadă celule individuale în țesutul diferitelor organe, inclusiv creierul, plămânii, ficatul și intestinele. Teoretic, subliniază Ueda, ai putea vedea celulele canceroase cu o altă tehnică, histologia 2D, în care sunt examinate felii fine de organe pentru celulele canceroase, dar timpul necesar pentru a vizualiza suficiente felii din fiecare organ este prohibitiv. Clarificarea țesuturilor, în combinație cu bioluminiscența in vivo, permite o scanare tridimensională a unui organ întreg sau a unui corp întreg, foarte rapid.
În acest moment, această tehnică este utilă doar în cercetare, subliniază Takeshi Imai, profesor de neurofiziologie la Școala absolvită de științe medicale a Universității Kyushu, care nu a fost implicat în studiu. Asta pentru că procesul ucide țesuturile pe care funcționează și pentru că celulele canceroase normale nu fluorescente. Dar ar trebui să fie util, a adăugat el. „Dacă utilizați modele de șoarece, puteți investiga distribuția celulelor canceroase la scara întregului corp, ceea ce ar trebui să fie util pentru a studia metastaza cancerului ... precum și acțiunea medicamentelor pentru cancer”, spune el. „Anterior, examinările patologice au fost efectuate doar pe felii subțiri de țesuturi.”
Dar, curățarea ar putea fi folosită într-o zi în biopsii, unde o parte din țesut este îndepărtată. Și dacă metoda ar putea fi perfecționată, există posibilitatea ca ea să funcționeze la subiecți vii.
„În viitor, în viitorul apropiat, poate că acest tip de tehnică poate fi aplicată nu numai în cercetarea animalelor, ci și în studiile sau operațiile clinice umane”, spune Ueda.
Aceasta este o scanare în 3-D a unui mouse al cărui organe au fost făcute transparente pentru a studia mai bine modul în care cancerul se răspândește prin corp. Raporturi universitare din Tokyo și rapoarte celulare
